Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета

Учителю
  • Быстрый поиск
  • Расширенный поиск
Тип материала:
Разделы:
Темы:

Тип материала

13. Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы (О. П. Дубова)

Текст урока

  • Конспект

     
    
    Название предмета
    Физика
    Класс
    11
    УМК 
    Физика. 11 класс. В.А.Касьянов (базовый уровень), 2014 год
    Уровень обучения 
    базовый
    Тема урока
    Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы.
    Общее количество часов, отведённое на изучение темы
    1
    Место урока в системе уроков по теме
    4 урок по теме «Магнитное поле», 6 часов
    Цель урока
    сформировать представление о силе, которая действует на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля; научить вычислять радиус окружности, по которой движется заряженная частица в магнитном поле; выяснить, где применяется сила Лоренца.
    Задачи урока
    Обучающие: формирование умения определять силу Лоренца, понятия явления действия магнитного поля на движение заряженных частиц, а также его практического применения в технике и роль в астрофизических явлениях.
    
    Развивающие: развитие физического мировоззрения, расширение технического кругозора.
    
    Воспитательные: Формировать материалистическое мировоззрение учащихся.
    Планируемые результаты
    Давать определение физической величине сила Лоренца.
    Формулировать правило левой руки. Изучать движение заряженных частиц в магнитном поле. Исследовать механизм образования и структуру радиационных поясов Земли.
    Техническое обеспечение урока
    компьютер, мультимедийный проектор. «Открытая физика 1.1»; Электронные уроки и тесты. «Физика в школе». (диск 2. Магнитные поля)
    Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока
    Физика. 11 класс: дидактические материалы/ А.Е. Марон, Е.А. Марон. – М.: Дрофа, 2008.
    Физика. Задачник. 10- 11 кл.: пособие для общеобразоват. учреждений/ А.П. Рымкевич. – М.: Дрофа, 2011.
    
    
    Содержание урока 
    1. Организационный этап. 
    Проверка готовности класса к уроку.
    
    2.  Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.
    Ах, как играет этот Север!
    Ах, как пылает надо мной
    Разнообразных радуг веер
    В его короне ледяной!
    Ему, наверно, по натуре
    Холодной страсти красота.
    Усилием магнитной бури
    Преображённая в цвета...
    (Михаил Александрович Дудин)
    - О каком явлении идет речь в стихотворении?
    - Какова цель урока? (Выяснить какое действие оказывает магнитное поле на движущийся электрический заряд.)
    Тема урока: Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы.
    
    3.  Актуализация знаний.
    Учащиеся выполняют самостоятельную работу (приложение)
    
    4.  Первичное усвоение новых знаний.
    Демонстрация видео явления «Аврора» Электронные уроки и тесты. «Физика в школе». (диск 2. Магнитные поля)
    - Какое явление вы наблюдали?
    - Какова природа?
    Сила, которая действует на единичную, движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля назвали силой Лоренца. 
    В честь основателя электронной теории голландского физика Х. Лоренца. 
    Формулу силы Лоренца можно найти с помощью силы Ампера.
    Так как Fл= F/N, где F- сила Ампера, N – число заряженных частиц
    
    Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки: Если кисть левой руки расположить так, что четыре вытянутых пальца указывают направление скорости положительного заряда (или противоположное скорости отрицательного заряда), а вектор магнитной индукции входит в ладонь, то отогнутый (в плоскости ладони) на 90˚ большой палец покажет направление силы, действующей на данный заряд.
    Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле параллельно линиям магнитной индукции, движется равномерно вдоль этих линий.
    Заряженная частица влетающая в однородное магнитное поле в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции, движется в этой плоскости по окружности.
     Демонстрация: Движение заряда в магнитном поле. «Открытая физика 1.1»
     Радиус орбиту частицы:     
    Период обращения частицы по окружности в поперечном магнитном поле не зависит от ее скорости:
    
    
    Эти особенности движения зарядов в магнитном поле нашли практическое применение.
    Осциллограф
    Кинескоп
    Масс – спектрограф. Демонстрация. «Открытая физика 1.1»
    Ускорители элементарных частиц (циклотрон, бетатрон, синхрофазотрон)
    - А теперь выясним где в природе мы можем наблюдать движение заряженных частиц в магнитном поле. Для этого открыли §16 и прочитали.
    
    5.  Первичная проверка понимания.
    -При каких условиях заряженная частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии?
    -Почему в неоднородном магнитном поле изменяется радиус винтовой линии, по которой движется заряженная частица?
    -Почему заряженная частица тормозиться в области сильного магнитного поля?
    -Каким образом магнитное поле Земли предохраняет ее поверхность от действия заряженных частиц высоких энергий?
    -Что такое радиационные пояса Земли? Почему электронный пояс Земли является внешним, а протонный – внутренним?
    
    6.  Первичное закрепление.
    1. Какая сила действует на электрон, движущийся со скоростью 60 000 км/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,15 Тл? Электрон движется перпендикулярно к линиям магнитной индукции поля.
    2. Определите: направление движения частицы (рис. 1); знак заряда частицы (рис. 2); направление магнитного поля, в котором движется частица (рис. 3).
     
    
     
    3. На рисунках схематически изображены различные случаи взаимодействия движущейся заряженной частицы и магнитного поля. Сформулируйте задачу в каждом случае и решите ее.
     
    7. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.
    § 15, задачи 1,2; §16
    
    
    8.  Рефлексия (подведение итогов занятия)
    - Что нового ты узнал?
    - Чему научился?
    - Где могут пригодиться тебе полученные знания?
    - С какими проблемами ты столкнулся?
    - Ты доволен своей работой на уроке?
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    Приложение
    Вариант   1
    1. На каком из рисунков правильно показано направле­ние линий индукции магнитного поля, созданного пря­мым проводником с током (рис. 23)?
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    2. Прямоугольный проводник,  находящийся в плоскости чертежа, подсоединен к источнику тока (рис. 24). Укажите направление индукции магнит­ного поля, созданного внутри контура током, протекающим по проводнику.
    A. От читателя. Б. Направо. B.	Налево.
    3.	В магнитном поле находится проводник с током (рис. 25). Каково направление силы Ампера, действую­щей на проводник?
    А. От читателя.        Б. К читателю.       В. Равна нулю. 
    4.	Прямолинейный проводник длиной 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 4 Тл и располо­жен под углом 30° к вектору магнитной индукции. Чему равна сила, действующая на проводник со стороны маг­нитного поля, если сила тока в проводнике 3 А?
    А. 1,2 Н.	Б. 0,6 Н.	В. 2,4 Н.
    5.	На квадратную рамку площадью 1 м2 в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл действует максималь­ный вращающий момент, равный 4 Н • м. Чему равна си­ла тока в рамке?
    А. 1,2 А.	Б. 0,6 А.	В. 2 А.
    
    
    
    Вариант  2
    1. На каком из рисунков правильно показано направле­ние линий индукции магнитного поля, созданного пря­мым проводником с током (рис. 26)?
    Прямоугольный проводник, находящийся в плоскости
    
    2. Прямоугольный проводник, находящийся в плоскости чертежа, подсоединен к источнику тока (рис. 27). Укажите направление индукции магнит­ного поля, созданного внутри контура током, протекающим по проводнику.
    A.	От читателя. Б. К читателю. B. Направо.
    3.	В магнитном поле находится про­водник с током (рис. 28). Каково направление силы Ампера, действующей на проводник?
    А. От читателя.        Б. К читателю.       В. Равна нулю.
    4.	Прямолинейный проводник длиной 5 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 5 Тл и располо­жен под углом 30° к вектору магнитной индукции. Чему равна сила, Действующая на проводник со стороны магнитного поля, если сила тока в проводнике 2 А?
    А. 0,25 Н.	Б. 0,5 Н.	В. 1,5 Н.
    5. На квадратную рамку площадью 2 м2 при силе тока в 2 А действует максимальный вращающий момент, рав­ный 4 Н • м. Какова индукция магнитного поля в иссле­дуемом пространстве?
    А. 1 Тл.	Б. 2 Тл.	В. 3 Тл.
    
     

    Автор(ы): Дубова О. П.

    Скачать: Физика 11кл - Конспект.doc